Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Signal aus einer Soundkarte in "TTL-Bereich" (0-5V) umsetzen
sthiemt21
16.03.2011, 22:55
Hallo,
Ich möchte mit einer Mehrkanalsoundkarte einen Takt für eine Schrittmotorsteuerkarte erzeugen.
Die Karte nimmt eine TTL Signal als Takt. Die Maximal Amplitude des Soundkarten-Signals ist etwa 2V wobei das Spektrum -1V - 1V ist.
Ich möchte dieses Signal in ein 0-5V Spektrum bringen und die Amplitude auf 5V verstärken. Kennt jemand ein IC mit dem ich das realisieren könnte.
Vielen Dank im Vorraus
sthiemt
http://de.wikipedia.org/wiki/Operationsverstärker
sthiemt21
17.03.2011, 06:39
Danke für die Antwort.
Mein Problem ist die Kombination der Spannungsabhängigen Verstärkung (die ich mit einem Operationsverstärker hinbekomme) und der konstanten (+2,5V). Im Prinzip Va(t) = 2,5*Ve(t) + 2,5V. Wie bekomm ich den konstanten Anteil hin? Mit einer in Reihe geschalteten Spannungsquelle? oder mit einem Hochsetzsteller?
Am Allerbesten wäre, wenn das Signal unabhängig von der Eingangsamplitude immer in den TTL Bereich umgesetzt wird. Gibt es dafür auch Lösungen?
Ich bin mir halt unsicher (noch wenig Erfahrung) und will nicht meine Soundkarte zerstören.
Gruß
Danke für die Antwort.
Mein Problem ist die Kombination der Spannungsabhängigen Verstärkung (die ich mit einem Operationsverstärker hinbekomme) und der konstanten (+2,5V). Im Prinzip Va(t) = 2,5*Ve(t) + 2,5V. Wie bekomm ich den konstanten Anteil hin? Mit einer in Reihe geschalteten Spannungsquelle? oder mit einem Hochsetzsteller?
Am Allerbesten wäre, wenn das Signal unabhängig von der Eingangsamplitude immer in den TTL Bereich umgesetzt wird. Gibt es dafür auch Lösungen?
Ich bin mir halt unsicher (noch wenig Erfahrung) und will nicht meine Soundkarte zerstören.
Gruß
Wenn Du die Verstärkung "übertreibst" also dafür sorgst das der OP auch bei kleinsten Signalen schon voll übersteuert, macht der aus ALLES was kommt ein Rechteck Signal. Das brauchst Du dann nur noch mittels Open Colektor Treiber und pull-up auf TTL Pegel begrenzen.
Was soll das denn werden, Schrittmotor mit Sounskarte steuern??????
Gruß Richard
sthiemt21
17.03.2011, 14:44
Vielen Dank für die Antwort. Ich werde mich mal ein bisschen in OPs Schaltungen einlesen.
Was soll das denn werden, Schrittmotor mit Sounskarte steuern??????
Ja. Ich muss drei Schrittmotoren sehr synchron Steuern und will daher einen Mehrkanal Sound erzeugen. Ist das problematisch?
Gruß
sthiemt
Hallo!
@ sthiemt21
Synchrone und zeitverschobene Rechtecke kann man auch ohne PC am einfachsten mit einem variablen Taktgenerator (Schmitt-Trigger Inverter), Zähler (dopellter J-K Flip-Flop) und Dekoder (drei NAND/NOR's), also mit um zwei IC's erzeugen. ;)
sthiemt21
17.03.2011, 19:59
Die Winkelgeschwindigkeit soll sich aber nach einer zuvor eingestellten Funktion verhalten (z.B. ω(t)~sin(t) )
Ich habe mich mal in OPVs eingearbeitet und ich glaube das ein modifizierter Komperator das Richtige für mich ist. Ich habe hier mal den Schaltplan den ich mir ausgedacht habe und den Verlauf der Ein und Ausgangsspannung wie ich mir ihn vorstelle:http://www.soundwaveparty.de/komperator.jpg
Die ergänzte Mitkopplung sollte Rauschen bis 0,1V unterdrücken. Das müsste für das Audiosignal reichen. Die Diode schneidet den untern Teil des Ausgangssignal ab. Was haltet ihr davon? Funktioniert das?
Gruß
sthiemt
Das sieht theoretisch sehr gut aus, bleibt nur das Ausprobieren übrig ... :)
Sorry, ich habe vorher drei Motoren mit einem dreifphasigem verwechselt. :(
Dann reicht es als Rechteckgenerator mit variabler Frequenz nur ein Inverter mit Schmitt-Trigger Eingang.
sthiemt21
17.03.2011, 21:07
Ok Teile schon bestellt. Ich poste dann ob es läuft...
Ich nehme selbstverständlich an, dass der OPV mit symmetrischen Spannungen gegen Masse versorgt ist.
sthiemt21
21.03.2011, 20:49
Was genau bedeutet symmetrische Spannung? Wie gesagt ich bin gerade dabei zu lernen ;). Ich würde einen LM 1458 N so verschalten (siehe Bild)
http://www.soundwaveparty.de/opV.jpg
Als - Eingang des OPV "inverting input A"(2)
Als + Eingang des OVP "non inverting input A" (3)
Als Ausgang des OVP "output A" (1)
V+ mit 5V DC (8 )
V- mit GND (4)
So habe ich es verstanden. Funktioniert das so?
Vielen Dank für die nachsichtige Hilfe
sthiemt
Was genau bedeutet symmetrische Spannung?
Das bedeutet das V+ und V- gleiche Werte und umgekehrte Richtung haben (z.B. +12 V und -12 V gegen Masse (GND)).
Ich habe bisher übersehen, dass in deinem Schaltplan Uein und Uaus falsch in gleicher Richtung gezeichnet sind.
sthiemt21
21.03.2011, 23:51
Ich habe bisher übersehen, dass in deinem Schaltplan Uein und Uaus falsch in gleicher Richtung gezeichnet sind.
Oh ja das seh ich auch gerade.
Was passiert den wenn ich bei V- 0V also GND anlege. Lege ich nicht damit mein "unteres Limit" fest? Dann brauch ich doch die Diode garnicht mehr? Oder denke ich da falsch?
Hallo!
Theoretisch werden Versorgungen die Ein- und Ausgangsspannungen eines OPV's festlegen. Da du -1 V als Eingangsspannung haben willsst, wäre die etwas höhere negative Versorgungsspannung notwendig. Bei Komperatoren, die sowieso den Eingangssignal stark verzehren, kannst du V- = 0V verwenden und die Diode am Aushang entfällt. Dabei muss man nur die max. Eingangsspannungen beachten.
Bei "normalen" (nicht rail-2-rail) OPV's und Komperatoren, müssen die Versorgungsspannungen entsprechend dem Datanblatt (DB) gewünschte Limits von Ausgangsspannungen überschreiten.
Der von dir bisher gewählter langsamer OPV eignet sich angeblich (laut DB) als Komperator nur für max. F = BW / Ku = 900 000 / 200 000 = 4,5 Hz. ;)
sthiemt21
22.03.2011, 15:46
Der von dir bisher gewählter langsamer OPV eignet sich angeblich (laut DB) als Komperator nur für max. F = BW / Ku = 900 000 / 200 000 = 4,5 Hz. ;)
Mist. Ich hab gedacht ich bestell einfach mal ein Standart Bauteil, da ich ja (habe ich gedacht) jetzt keine besonders hohen Ansprüche habe (maximal f=20kHz). Ich habe hier noch LM 301 gefunden (Datenblatt (http://http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/motorola/LM201AD.pdf)) würden die ausreichen. Sofern ich figure 8-13 (vgl. Datenblatt (http://http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/motorola/LM201AD.pdf) S. 3-4) verstehe müsste das doch bis zumindest 10kHz kein Problem sein oder?
Welche OPV könnte man den für diese Anwendung nehmen.
Gruß und vielen vielen Dank
Sthiemt
PS: Sorry für diese banalen Fragen, bin noch ein Anfänger in diesen Thema.
PS: Sorry für diese banalen Fragen, bin noch ein Anfänger in diesen Thema.
Ich bin es leider nicht mehr ... :(
Ich würde dir als Komperator einen "echten" Komperator z.B. LM311 empfehlen ( http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/philips/LM111_211_311_311B_2.pdf ). Weil er "open collector" (OC) Ausgang hat, ist lediglich ein "pull-up" Widerstand nötig. Ich habe ihn mehrmals und immer erfolgreich mit nur positiver +5 V Spannung zum ansteuern von digitalen Schaltungen bis ca. 200 kHz verwendet (bei Neugier: https://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?t=13706 ).
sthiemt21
22.03.2011, 20:20
Vielen Dank für den Guten Tip.
Ich habe jetzt mal anhand des Datenblatt eine neue Schaltung entworfen:
http://www.soundwaveparty.de/komperator2.jpg
Ich hab es so verstanden, dass ich über R1 und R2 die Hysterese einstelle. Eine genau Formel habe ich nicht gefunden, habe es aber ähnlich wie bei der vorherigen Schaltung dimensioniert. Ist R3 der "Pull-Up" Widerstand?
Gruß
Gruß Sebastian
Ich hab es so verstanden, dass ich über R1 und R2 die Hysterese einstelle.
Das stimmt nicht, weil du mit den R1 und R2 nur den Pegel, um den Ausgang schaltet, festlegen kannst. Um Hysterese zu haben ist, wie in deinem vorherigen Schaltplan positive Rückkopplung nötig. Siehe dazu eventuell: https://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?t=36581 .
Der R3 ist ein "pull-up", weil sont der OC Ausgang nur GND schalten kann. Gegen deiner vorheriger Schaltung wird die Aus- gegen Eingangsspannung invertiert, die Pfeilen non Uein und Uaus sind deshalb jetzt richtig. :)
Wenn du keine Hysterese brauchst, sind die R1 und R2 unnötig und der + Eigang kann für symmetrische Wechselspannung am - Eingang direkt mit GND verbunden werden.
Für Win gibt es etliche Saundkarten Ozzis die auch alle Frequenz Generatoren Beinahe beliebiger Wellenform anbieten. Lasse einfach 3 Programme 1 je Motor laufen. :-) Zumindest um zu lernen bietet sich das an. :-)
Gruß Richard
sthiemt21
22.03.2011, 21:41
Gut bin ein bisschen verwirrt, kann ich denn den L 311 so schalten wie den L 1458, nur dass ich noch den Pull-Up widerstand (2KΩ) ergänze?
Gruß und vielen, vielen Dank
Natürlich, da ein Komperator eigentlich ein schlechterer (wegen Eingangsparameter z.B. Impedanz, Drift, Rauschen, usw.) aber schnellerer OPV ist .. :)
sthiemt21
22.03.2011, 22:33
Ok dann versuch ich das mal. Vielen Dank für die Hilfe.
Hallo!
Mir ist noch eingefallen, dass wenn man ein Komperator als 1-bittiger ADC verwendet hat er eigene digital bedingte Hysterese. Wenn z.B. CMOS digitale Schaltung als L = 0,3 VCC und H = 0,7 VCC definiert hat, dann wird sich der "digitale" Ausgang des Komperators mit Ku = 200 000 bei L = 0,3 VCC / Ku und H = 0,7 VCC / Ku ändern. Somit ergibt sich für z.B. VCC = 5 V eigene Hysterese des Komperators mit ca. Uh = (H - L) / Ku = (0.7 - 0,3) * 5 V / 200 000 = 10 mV. ;)
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